Реферат: Секция методики преподавания графических дисциплин с использованием современных информационных технологий обучения

СЕКЦИЯ 2. МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ


УДК 004.4'272
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ СИСТЕМ

З. П. Алексеева, В. С. Сидорцов

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

E-mail:zalexseeva@mail.ru, sidorian@mail.ru


Данная работа посвящена исследованию возможностей использования компьютерных технологий для создания обучающих и демонстрационных мультимедийных программ с целью повышения качества и скорости обучения, повышения усвояемости знаний, сокращения затрат на обучение, повышения качества и объективности оценки результатов обучаемых.

В современных социально-экономических условиях возрастает спрос на образовательные услуги, зачастую предоставляемые параллельно с профессиональной деятельностью или удаленно от непосредственно объектов обучения. При этом особую значимость приобретает дистанционное обучение, реализующее возможность освоения образовательных программ в удаленном режиме.

Средства и формы обучения, основанные на новых информационных технологиях, становятся важной составляющей любого процесса обучения. Дистанционное обучение обеспечивается применением совокупности таких образовательных технологий, при которых взаимодействие обучаемого и преподавателя осуществляется независимо от места их нахождения и распределения во времени на основе педагогически организованных телекоммуникационных средств.

Основными дистанционными образовательными формами являются:

технологии трёхмерной визуализации;

технологии разработки сценариев;

интернет-технологии;

локальные сетевые телекоммуникационные технологии;

CASE-технологии.

Сетевые технологии, благодаря доступу к глобальной информационной сети Интернет, позволяют учащимся и преподавателям общаться друг с другом, используя такие системы и технологии оперативной компьютерной связи, как электронная почта, on-line (синхронный режим связи) и off-line (асинхронный режим связи) телеконференции. Наличие средств телекоммуникаций делает возможным доступ к информации в базах данных, удаленных от пользователя, создает условия для ведения совместной научной работы, обмена опытом с коллегами практически во всем мире.

Наряду с традиционными информационными ресурсами для обеспечения процесса дистанционного обучения используются следующие средства обучения:

специализированные учебники с мультимедийным сопровождением;

электронные учебно-методические комплексы, включающие электронные учебники;

учебные пособия;

тренинговые программы;

компьютерные лабораторные практикумы;

контрольно-тестирующие комплекты.

Несмотря на то, что в основном компьютерные технологии включаются в учебный процесс в качестве «поддерживающего» средства в рамках исторически сложившейся системы обучения, совершенно очевидно, что в будущем процесс обучения будет уже невозможен без современных информационных технологий.

Технологии постепенно изменяют не только способ обучения, но и роль преподавателей в учебном процессе, позволяют более эффективно использовать учебное время и ресурсы, более раскрыть индивидуальные способности обучающихся и фактически предоставляют безграничные возможности получения любой информации во множестве доступных форм, наиболее подходящих в каждом конкретном проблемном случае.

Анализ публикаций по применению информационных технологий в образовании показал, что ввиду огромного многообразия и специфики их использования для различных дисциплин и различных видов учебных заведений, в настоящее время нет точной общепризнанной классификации компьютерных обучающих программ, однако, в зависимости от вида их использования на занятиях возможно условное деление следующим образом:

демонстрационные программы;

обучающие программы;

программные средства для математического моделирования;

программные средства для контроля/тестирования уровня знаний;

тренажеры;

информационно-справочные системы;

автоматизированные обучающие системы;

электронные учебники, экспертные обучающие системы;

интеллектуальные обучающие системы.

Особое место в этом ряду занимают электронные учебники – обучающие программные системы комплексного назначения, предоставляющие обучаемому теоретический материал, обеспечивающие тренировочную учебную деятельность и контроль уровня знаний, а также информационно-поисковую деятельность, математическое моделирование с компьютерной визуализацией и сервисные функции при условии осуществления интерактивной обратной связи. Электронный учебник, также как и традиционный «бумажный», включает в себя, прежде всего, учебный материал, содержащий основные данные об изучаемом предмете; вместе с тем, электронный учебник имеет ряд отличительных особенностей, которые определяют его преимущества по сравнению с традиционными методами:

моделирование и имитация изучаемых процессов и явлений;

демонстрация визуальной учебной информации: использование цветных изображений служит для наглядного представления материала, облегчает его понимание и запоминание, компьютерная анимация позволяет увеличить скорость передачи информации обучаемому и повысить уровень ее понимания;

звуковое сопровождение является дополнительным методом передачи информации, позволяет лучше воспринимать изучаемый материал, обогатить его комментариями преподавателя ;

видео – более полным образом обеспечивает наглядную демонстрацию изучаемого материала, улучшает его восприятие;

возможность быстрых переходов между блоками изучаемого материала;

разнообразные сервисные услуги.

Системы обучения и демонстраций позволяют обеспечить современный уровень образования в учебных заведениях и на предприятиях, позволяют достичь высокого уровня презентационного представления материала. Средствами таких систем эффективно решаются следующие задачи:

разработка и модификация авторских учебных и презентационных курсов, как универсальных, так и адаптированных под решение конкретных задач;

индивидуальное контролируемое обучение;

комплексный и разноуровневый мониторинг учебного процесса;

управление учебной деятельностью.

В системе образования данные системы могут использоваться как для организации дистанционного обучения (второе высшее образование, повышение квалификации персонала предприятий), так и для повышения эффективности классического дневного образования. Можно выделить следующие направления, касательно применения электронных обучающих приложений в высших учебных заведениях:

дистанционное обучение и консультирование студентов, в том числе с привлечением преподавателей других вузов из других городов и стран;

самостоятельная работа студентов дневного обучения;

тестирование студентов по отдельным дисциплинам;

изучение дополнительных дисциплин по выбору студента (сверх официально утвержденных стандартов учебных программ);

последипломное обучение (курсы повышения квалификации; дистанционные подготовительные курсы для абитуриентов);

демонстрация достижений, разработок и т.п.

Электронные образовательные системы могут найти применение не только в образовании или науке, а также в областях малого и среднего бизнеса. На предприятиях и в организациях допустимы следующие направления в применении образовательных систем:

внедрение концепции непрерывного образования (повышение квалификации сотрудников на рабочем месте без отрыва от производства);

курсы повышения квалификации по отдельным направлениям;

тестирование квалификационных знаний соискателей при приеме на работу;

сертификация сотрудников на соответствие занимаемой должности или при переводе на другую должность;

демонстрация достижений, разработок, предоставляемых услуг и т.п.;

интерактивные инструкции по пользованию продукцией.

В заключение, хочется отметить, что разработка интерактивных обучающих приложений является комплексным процессом, требующим от разработчика творческого подхода и нестандартных решений. Помимо общих для всех приложений тем разработки пользовательского интерфейса учитывается специфика темы создания обучающих и демонстрационных программ. Необходимо учитывать следующие факторы:

вопросы эргономики продукта;

выявление ключевых моментов, необходимых в решении задач пользователя, на основе исследования возможной деятельности пользователя;

исследование основных положений и показателей usability для оценки продуктивности системы;

процесс определения и изучения требований к продукту при разработке обучающих и демонстрационных программ;

поиск и изучение данных о соотношении сложности работ, ответственности пользователя за конечный результат и требований к удобству и комфортности интерфейса;

виды обучающих систем относительно различных групп пользователей, теоретические положения и приемы создания универсального продукта;

специфика интерактивных элементов, связанная с выбором платформы, стандартных библиотек;

вопрос выбора технологии и методов ведения диалога программы с пользователем;

размещение информации и управляющих элементов в поле экрана, в окне. Учет ограничений и критерии оптимального расположения информации;

формирование обратной связи между пользователем и приложением;

подходы к разработке средств ориентации и навигации.



УДК 681. 351
^ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕПОДАВАНИЯ САПР В КУРСЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ НА ПРИМЕРЕ СИСТЕМЫ UNIGRAPHICS

С. В. Асекритова

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия

имени П. А. Соловьева, E-mail:kgraph@rgata.ru


Всего около четверти века назад каждый чертеж, произведенный на свет, был сделан карандашом или тушью. Любое изменение требовало подчистки либо даже перечерчивания. Теперь это уже история. CAD-системы не только изменили методы подготовки чертежей, но и внесли фундаментальные изменения в процесс проектирования. Дефицит квалифицированных специалистов, способных использовать современные компьютерные технологии на производствах, – главная преграда на пути комплексной автоматизации инженерной деятельности. Поэтому так важно изучение и внедрение современных САПР в учебный процесс при выполнении курсовых и дипломных проектов, как по общеинженерным, так и по специальным дисциплинам.

Система Unigraphics занимает ведущее место среди трехмерных систем автоматизированного проектирования и производства для предприятий аэрокосмической, автомобильной промышленности, машиностроения, а также производителей высокотехнологической продукции, потребительских товаров и специального оборудования. Она ориентирована на единую проектно-производственную среду САРЕ (Соncurrent Art-to-Product Environment) и предназначена для интеграции процессов проектирования, выполнения инженерных расчетов и подготовки производства с наивысшей степенью автоматизации всего цикла разработки и внедрения нового изделия. В настоящее время она наиболее полно отвечает всем требованиям, предъявляемым к интегрированным САПР высшего уровня.

Намного быстрее знакомство с системой Unigraphics для пользователя пройдёт при условии, что он уже имеет представление о твердотельном и поверхностном моделировании, знаком с современными технологиями 3-D моделирования и понятиями «параметризация», «адаптивность», «ассоциативность». Желательно, чтобы слушатель имел опыт работы в одной из конструкторских систем среднего уровня, таких как КОМПАС, T-FLEX, Solid Works и т.п.

Но это в идеале. На самом деле у студентов, посещающих занятиях по компьютерной графике в рамках изучения курса «Инженерной графики» есть возможность получить сведения лишь об одном программном продукте. Учитывая, что речь идёт о первокурсниках, очевидно, что у них ещё будет возможность познакомиться с другими существующими САПР, или продолжить освоение Unigraphics.

Банальная причина нехватки аудиторного времени, привела к тому, что приходится в экстремально короткие сроки осваивать такую мощную, а следовательно универсальную систему как Unigraphics. И здесь очень важно выработать правильный подход, который позволил бы прочувствовать и понять концепцию проектирования системы UG, которая очень удобна для пользователя.

О достоинствах и преимуществах Unigraphics, как системы высшего уровня, следует говорить в лекционном курсе по компьютерной графике, если часы на него запланированы. Следует дать обзор наиболее заметных CAD/ CAM- систем на рынке современных САПР, рассмотреть основополагающий принцип работы в системе UG – принцип «мастер – модели», который обеспечивает надёжный систематизированный подход к созданию и проверке геометрии изделия и связанных с ней процессов. Особое внимание следует уделить автоматизированному проектированию на базе гибридного моделирования, которое обеспечивает пользователю право выбора между технологиями параметрического моделирования с использованием твердых тел, параметризованных типовых элементов, поверхностей и проволочной геометрии. Можно вносить любые необходимые изменения в модель с помощью методов геометрического конструирования, а также преобразовывать поверхности и твердые тела в типовые элементы и заносить их в конструкторскую базу данных, а также совмещать параметрические или вариационные модели с непараметризованными данными при любом представлении изделия. Необходимо отметить наибольшую совместимость с другими системами САПР: производители, поставщики, партнеры, и даже различные подразделения одной компании могут использовать различные системы САПР. Так как Unigraphics -комплексная система, завершающим этапом перед лабораторным практикумом, должно быть знакомство со специализированными технологическими приложениями, функционирующими в единой базе данных Unigraphics, а значит, поддерживающими ассоциативность и целостность данных.

Если же в учебном плане лекционные часы отсутствуют, то приходится вышеперечисленный материал в сжатом виде выдавать на практических занятиях. И в том и в другом случае работа в Unigraphics начинается со знакомства с интерфейсом пользователя, который сопровождает инженера на всех этапах использования системы – от проектирования до производства и может изменяться под конкретные требования. Это, прежде всего изучение компонентов первичного (Главного) окна – главного меню, строки подсказки и строки состояния. После выбора нужного приложения, например, Modeling, следует познакомиться с набором инструментальных панелей и их настройкой. Во время конструирования поверхности простой формы происходит освоение типовых функций – позиционирование объекта в пространстве (диалоговое окно Point Constructor) и его ориентация в пространстве (диалоговое окно Vector Constructor). Параллельно отрабатывается управление изображением и его визуализация на экране. Особое внимание необходимо уделить редактированию элементов с помощью навигатора модели (дерева построения детали): перепозиционирование элементов, изменение порядка построения тела.

Затем следует переходить к решению конкретных задач, возникающих перед студентами в процессе освоения курса инженерной графики. Это могут быть задачи из раздела «Проекционное черчение» (рис. 1), где можно наблюдать формирование среза или паза на поверхности вращения. Здесь задействуются операции построения тел вращения, базовых элементарных тел, булевские операции.











Рис. 1


На (рис. 2) в качестве примера предлагается модель 3-х ступенчатого вала, выполняемая в разделе «Машиностроительное черчение». В тело вращения добавлены технологические и конструктивные элементы: отверстия, проточки, пазы, фаски, скругления, резьба.









Рис. 2

Рис. 3


Для иллюстрации возможностей гибридного моделирования можно рассмотреть процесс объединённого проектирования детали с помощью эскиза и типовых элементов (рис. 3). После выбора плоскости эскиза при его создании на базовые кривые накладывались геометрические и размерные ограничения, а для получения группы однотипных отверстий и пазов использовалась функция формирования массива элементов.

Для выпуска чертежной документации в системе Unigraphics имеется набор средств, с помощью которых можно создать любой чертеж на базе существующей трехмерной геометрической модели твердого тела. Полная ассоциативная связь чертежа с этой моделью позволяет всегда получать чертеж, точно соответствующий геометрической модели. Процесс создания чертежа представляет собой размещение назначенных и автоматически построенных ортогональных и дополнительных видов с удаленными невидимыми линиями. Далее чертеж дополняется необходимыми сечениями, разрезами, детальными видами, местными разрезами. Остается проставить размеры, спецсимволы (сварка, шероховатость поверхности, допуски на геометрические отклонения) и разместить тексты. Множество разнообразных функций, облегчающих создание чертежа любой степени сложности, делает выпуск чертежной документации делом совсем нетрудным.

Из готовых изделий можно формировать сборку, причём создание сборочной модели приходится планировать лишь на этапе курсового проектирования, что связано с нехваткой аудиторных часов на выполнение данной работы непосредственно на лабораторных занятиях. Так как курсовая работа предполагает почти стопроцентное самостоятельное выполнение всех заданий, то и компьютерная сборка, как один из этапов проектирования, может быть поначалу несложной. Например, одна из сборочных единиц, входящих в комплекс.

Спецификация (а точнее, список состава изделия) формируется на этапе работы с моделью сборки. Поля спецификации назначаются, исходя из списка атрибутов, который был определен в файле каждой детали. Помимо информации о компонентах, составляющих эту сборку, спецификация может быть дополнена информацией о применяемых материалах. Спецификацию можно выводить как на поле чертежа, так и в информационном окне, сохранить в виде файла.

Глубокая подготовка специалистов, владеющих современными технологиями в области проектирования, возможна лишь при условии сквозного применения САПР на всех общеинженерных и специальных кафедрах и закреплении навыков проектирования во время прохождения производственной практики и целевой подготовки специалистов. Тогда, несомненно, студенты будут проявлять интерес к изучению различных систем компьютерного моделирования, что положительно отразится на качестве их конструкторской и технологической подготовки.


УДК 658.512.011.56+744
^ ИЗУЧЕНИЕ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ДИНАМИЧЕСКИХ БЛОКОВ В AutoCAD 2007

О. Л. Дербенёва, Е. А. Черных

Московский государственный горный университет

E-mail: olderbeneva@mail.ru, Yelena-Chernykh@yandex.ru


В настоящее время для большинства высших учебных заведений очевидна необходимость перехода к новым компьютерным технологиям оформления чертежей по курсу «Инженерная графика». В МГГУ студенты с первого семестра обучения параллельно с изучением традиционного курса «Начертательной геометрии» осваивают методы работы в среде AutoCAD. Преподавателями кафедры разработано оригинальное решение давно известного графического задания «Соединения резьбовые» (рис. 1).





Рис. 1


Суть решения в создании и использовании единичных динамических блоков для шпилечных, болтовых и винтовых соединений с различными длинами и размерами резьбы.

Для примера рассмотрим шпилечное соединение.

Создаётся главный вид шпилечного соединения (допустим шпилька М16х50 ГОСТ 22032-76);

Для возможности использования соединения с различными размерами резьбы, создаем единичный блок. Для этого уменьшаем проекцию в 16 раз. Называем блок «Шпилька гл.», указываем соответствующую точку вставки (рис. 2)



Команда – Создать блок.


:




Рис. 2


В редакторе блоков задаем параметры для шпилечного соединения (рис. 3)






Рис. 3


Определяем операцию растягивания для заданного параметра длины

(рис. 4):





Рис. 4


Указываем параметр, точку и объекты растягивания (рис. 5):





Рис. 5



Аналогично п. 3 задаем второй линейный параметр – Длина 1 (рис. 6).


Рис. 6


Сохранить описание динамического блока и закрыть редактор блоков

(рис. 7).





Рис. 7


Использование блока при создании чертежа.

Черчение – Команда «Вставить блок».


.

Указать масштаб увеличения (если шпилька М12 – то 12) (рис. 8). Вставить шпилечное соединение по осевой линии за точку вставки:




Рис. 8


Растянуть шпильку по месту (рис. 9)




Рис. 9


Добавить отверстие с зазором, штриховку, проставить размеры.

При выполнении этой работы студенты изучают не только конструкции соединений, но и осваивают работу с библиотекой единичных динамических блоков в AutoCAD.


УДК 621. 910. 7
^ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ В КОНЦЕПЦИИ ГРАФИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

И. В. Емельянова, В. Л. Зубенко

Самарский Государственный технический университет

E-mail:eg@samgtu.ru


В соответствии с новыми учебными планами ряда специальностей и специализаций (дневной и заочной формы обучения) на кафедрах факультета МиАТ СамГТУ ведется разработка и внедрение в учебный процесс компьютерных технологий обучения, основанных на широком внедрении в учебный процесс средств вычислительной техники.

Актуальность решаемой проблемы заключается в том, что современный специалист (выпускник) должен приобрести навыки работы на компьютере. Для будущего конструктора или технолога – это обязательное, но далеко не главное требование. Необходимо еще, чтобы он был грамотным специалистом. Ни один компьютер не может заменить приобретенных знаний и опыта, которыми должны обладать молодые специалисты, однако компьютер может помочь такому специалисту работать с гораздо большей отдачей, значительно увеличить его творческий потенциал.

Новые технологии конструирования и проектирования должны базироваться на современных методиках обучения, в которых важное место занимают методы компьютерной графики – инструмента конструирования нового века.

Обучение компьютерным технологиям, с целью подготовки квалифицированных специалистов (конструкторов, технологов и др.) для работы с системами автоматизированного проектирования (САПР), требует применения принципа непрерывной подготовки в ВУЗе, начиная с первого курса на кафедре «Инженерная Графика» и заканчивая дипломным проектом по данной специальности на специализированных кафедрах факультета.

Для успешного проведения обучения новым технологиям необходимо широкое использование современных методов обучения с развитием творческой активности студента при выполнении самостоятельных, практических задач, курсовых работ и проектов.

При подготовке инженеров технических специальностей, магистров и бакалавров изучаются в первую очередь дисциплины «Машиностроительное черчение, Компьютерная графика, Начертательная геометрия», а в дальнейшем на базе полученных знаний – специальные дисциплины проектирования, технологии, эксплуатации и ремонта с широким использованием вычислительной техники ПК.

С этой целью студентами 1-го курса в рамках указанных дисциплин для получения компьютерной грамотности осваивается система «Компас 3D», в которой используется ПК для автоматизации графических работ, выполнения сборочных и рабочих чертежей, кинематических, электрических и гидравлических схем и др.

В рамках изучаемых курсов и, в частности, «САПР металлорежущих станков», в процессе обучения уделяется большое внимание методологическим вопросам, направленным на повышение эффективности усваиваемого материала, ввиду относительной сложности рассматриваемых вопросов: математическому и программному обеспечению – совокупности программ, специальных, специализированных и интегрированных пакетов, представленных в заданной форме.

При изучении данной (конкретной) дисциплины студент должен получить необходимые знания, приобрести практические навыки изображать в соответствии с требованиями ЕСКД различные механизмы, детали и узлы машины, обеспечивающе требуемые технико-экономические показатели при выполнении заданных ограничений и обязательных условий синтеза.

В процессе обучения студенты при выполнении самостоятельной работы, курсовых проектов, УИРС и др., сталкиваются с рядом задач, решение которых существенно упрощается с использованием компьютерных технологий.

К числу таких задач относятся:

кинематические, силовые и динамические расчеты;

поиск и обработка информации по данному вопросу;

составление текстовых документов;

вычерчивание деталей и сборочных узлов и др.

Новые технологии конструирования реализованы в универсальных графических системах проектирования типа Компас, ACAD и их приложениях.

В практике проведения лабораторных работ, практических занятий и других видов учебной деятельности можно выделить следующие области применения вышеуказанного программного обеспечения:

- геометрические и кинематические расчеты деталей и узлов, являющиеся также исходными данными для проведения силовых и динамических расчетов и другие;

- расчеты деталей и механизмов станков на прочность, жесткость и долговечность. Данные расчеты занимают большой объем работ, выполняемых при проектировании;

- динамические расчеты. Определение частот собственных колебаний валов и шпинделей, расчет вынужденных колебаний системы и др.;

- комплексные (интегрированные) расчеты, охватывающие широкий круг вопросов и учитывающие существенное количество факторов при определении характеристик узлов и подсистем изделия.

В рамках УИРС используется расширенное изучение «КОМПАС» и ряда программных продуктов типа DesignWorks – комплекс инженерных расчётов, разработанных фирмой CADSI (США).

В сочетании с другими приложениями типа ACAD, MS Office системы конечно-элементного анализа САЕ (Nastran, Cosmos, ANSYS, ADAMS, APM WinMachine, MathCADи др.) позволяют выполнять инженерные расчеты и аналитические исследования проектируемых объектов.

Их изучение проводится на инженерных и профилирующих кафедрах.

С целью освоения указанных программ, проводится методическая работа в следующих направлениях.

1. Созданы и разрабатываются на базе изучаемых курсов компьютерные учебники – Построение текстовых документов инженерной технической документации в соответствии с ЕСКД, Выполнение чертежей деталей машин, Начертательная геометрия, Моделирование и анализ систем управления технологического оборудования, Повышение точности обработки станков с ЧПУ и др.

Разработанное программное обеспечение позволяет осуществлять возможность быстрого поиска по тексту и создание – «своего» учебника для каждого студента с учетом тематики УИРС.

2. Применение мультимедиа (CD ROM и DVD) при изучении отдельных разделов курса и освоении программных продуктов типа Компас, ACAD, MatCAD, SPSS, Statistica, MatLab и др., что существенно повышает качество обучения в виде зрелищного пособия и наличия большого объема аудио и видео информации.

3. Ведутся также перспективные разработки по применению Internet - учебников для обычного и дистанционного обучения, выполнения самостоятельных и курсовых работ с разработкой программ, контролирующих знания студента (тестовый контроль) в совокупности с общением студента и преподавателя в реальном масштабе времени.

Инновационные технологии обучения используются также в УИРС - при учебно-исследовательской работе преподавателя со студентами, а на профилирующих кафедрах – также и в курсовом и дипломном проектировании

Проектные процедуры при выполнении процесса проектирования содержат совокупность алгоритмов, проектных операций и типовых проектных решений, которые выполняются с использованием новейших компьютерных САД/САМ/САЕ технологий. В результате изучения и практического применения программного обеспечения студент получает навыки проектирования сложных систем, осваивает алгоритмы расчета параметров механизма с выбором оптимального варианта.

Это способствует лучшему пониманию и усвоению теоретических и практических основ данного и последующих курсов, а также формированию инженерного и творческого потенциала будущего специалиста, призванного успешно работать на производстве, используя современные передовые информационные технологии.

Решению поставленных задач способствует широкое внедрение практики тестирования в учебном процессе, характеризующееся объективностью оценки результатов обучения на основе критериев, не зависящих от субъективности оценки конкретного преподавателя.

Внедрение тестирования на первом курсе позволяет оценить знания по конкретным предметам, преподаваемым преподавателями кафедры «Инженерная графика» таких курсов как: Начертательная геометрия, Машиностроительное черчение, Машинная и компьютерная графика и др.

При составлении тестов по конкретным предметам тестовые задания формулируются в форме утверждений, которые в зависимости от вариантов ответов (3 – 5) превращаются в истинные или ложные высказывания.

Тестовые задания при этом могут быть открытые, не имеющие готовых ответов, или закрытые, содержащие готовые ответы, один из которых является правильным.

На кафедрах факультета в настоящее время внедрена адаптивная система тестирования «АСТ–Тест», предусматривающая изменение последовательности, содержания и сложности заданий в процессе тестирования с учетом ответов студента.

«АСТ–Тест» позволяет составлять задания в различных тестовых формах (открытой, закрытой, на соответствие, на упорядочение), используя OLE – технологии и мультимедийные компоненты.

Система может осуществлять текущий, промежуточный и итоговый контроль знаний, а также репетиционное тестирование и самотестирование по аналогии с западными моделями обучения, в которых самостоятельная работа студента имеет большое значение (на основе широкого использования электронных учебников и учебных мультимедийных разработок).

Учебные электронные и мультимедийные объекты создаются в какой – либо программе типа: MS Word, Corel Drow, Power Point или в специальной педагогической инструментальной среде, например, Cadis for Windows и др.

На кафедре «Инженерная Графика» ведутся разработки по внедрению дистанционных образовательных технологий в обучении студентов очной и заочной формы обучения, составным элементом которых является создание тестов четвертого поколения на базе программного обеспечения СДО Прометей.

Функциональные возможности программного обеспечения позволяют организовать сдачу теста в режиме экзамена и в режиме самопроверки.

В соответствии с таксономией Блюма тестовые вопросы используются для оценивания и развития интеллектуальных навыков:

знание (фактов, идей, формулировок и т.д.);

понимание (причин, следствий и др.);

применение (полученных знаний для решения новых задач, проблем);

анализ (алгоритмов, частей, компонентов);

синтез (новых идей, методов решения, выводов и заключений);

оценка (идей, ценности теорий, представлений).

Возможность создания вопросов 10 типов (Да / нет, Соответствие, Поле ввода, Упорядочение, Область на рисунке, Развернутый ответ и др.), их перемешивание и выбор случайным образом способствуют повышению эффективности (достоверности) полученных результатов тестирования особенно при сдаче экзамена одновременно всей группой.

Такой подход к организации тестирования студентов заочной формы обучения (например, в режиме самопроверки – тренинга) способствует развитию интеллектуальных навыков при изучении разделов курса.

Сопровождение вопросов и вариантов ответов графическими файлами осуществляется в формате gif или jpq с предварительным выбором типа файла по условию минимизации его размера с целью повышения скорости загрузки рисунка по сети.

Сочетание современных методов тестирования и инновационных педагогических технологий позволяет существенно повысить качество учебного процесса.


УДК 518.5:681.3
^ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРЕПОДАВАНИИ ГРАФИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН

В. Н. Кокурошникова, Т. С. Москалева

Самарский государственный технический университет

E-mail:eg@samgtu.ru


Процесс информатизации современного общества предусматривает широкое использование компьютерных и коммуникационных технологий во всех сферах деятельности человека.

Компьютерный бум, охвативший нашу планету, породил новые компьютерные технологии, которые позволили подойти к превращению компьютера в мощное средство образования, сделать персональный компьютер преподавателем. Современный компьютер в процессе обучения является не только средством решения различного рода технических, экономических и прочих задач, но и необходимым элементом процесса пополнения и обновления информационного багажа. Однако это не исключает присутствие в процессе обучения преподавателя, так как, умелое сотрудничество человека и компьютера в образовании позволяет сделать процесс обучения более эффективным.

Стратегическая цель информатизации образования состоит в глобальной рационализации интеллектуальной деятельности за счет использования новых информационных технологий, в радикальном повышении эффективности и качества подготовки специалистов до уровня, достигнутого в развитых странах, то есть подготовки кадров с новым типом мышления, соответствующим требованиям постиндустриального общества. В результате достижения этой цели в обществе должны быть обеспечены массовая компьютерная грамотность и формирование новой информационной культуры мышления путем индустриализации образования.

Смысл инновационных технологий подготовки специалистов должен состоять в том, чтобы максимально способствовать развитию у студентов творческой инициативы, воспитанию у них потребности в самообразовании, стремлению к повышению уровня своей теоретической подготовки, а также к совершенствованию умений и навыков самообразовательной деятельности.

Целью применения компьютера в учебном процессе является разрешение противоречия между объемом предлагаемой к усвоению информации и временем ее изучения. Принципиальная трудность в решении этой проблемы заключается в необходимости одновременного создания дидактических основ компьютерного обучения, инструментально-программных средств и соответствующих им методических средств управления учебным процессом, то есть системы средств учебного назначения.

В настоящее время многие специалисты определяют относительно самостоятельное значение компьютерных технологий в структуре средств обучения. Использование достаточно совершенных компьютерных средств позволило значительно расширить и изменить подходы преподавания в процессе обучения. Выделяют следующие основные формы, в которых может быть использован компьютер в учебном процессе:

- как тренажер;

- как репетитор;

- как устройство, моделирующее определенные ситуации;

- возможности компьютера можно широко использовать для создания электронных библиотек;

- для контроля знаний студентов и т.д.

Изучение общеинженерных дисциплин, таких как «Инженерная графика», «Прикладная механика», «Технологические процессы в машиностроении» и другие предполагают достаточно сложную и трудоемкую работу по проектированию и расчету деталей, уз